Francis en Trending Ciencia: Las botellas de vino de Peter Higgs

Mi tercer podcast de la segunda temporada de Trending Ciencia lo puedes escuchar siguiendo este enlace, trata sobre la historia de Peter Higgs y su relación con el campo de Higgs y el bosón de Higgs. Peter Higgs ha impartido muchas veces su charla «My life as a boson» (mi vida como un bosón), en la que cuenta su temprana historia de amor con el bosón de Higgs. Cuando reciba el Premio Nobel de Física de 2013 tendrá que volverla a contar muchas veces. Hoy que estoy en Donostia / San Sebastián, en el evento de divulgación Naukas Quantum, con motivo del centenario del átomo de Bohr, aprovecharé una entrada que ya apareció en mi blog como guión para este podcast, que espero que te guste.

Más información en Peter Higgs, «My Life as a Boson,» Talk presented at Kings College London, Nov. 24th, 2010 [PDF]. Peter Higgs, «My Life as a Boson: The Story of “The Higgs”,» Asia Pacific Physics Newsletter 1: 20-21, Sep. 2012. Professor Peter Higgs «My Life as a Boson,» Lecture, Swansea University, YouTube Video, 12th July 2012. Peter Higgs «My life as a boson,» Talk, VIMEO Video, 2009. Professor Peter Higgs, «My Life as a Boson,» CERN, Video, 2012-05-17.

Francis en ¡Eureka!: La rotación del núcleo de la Tierra

Mi nuevo podcast para La Rosa de los Vientos ya está disponible. Como siempre una transcripción libre.

En la película “El núcleo” de 2003 el núcleo de la Tierra deja de rotar y el campo magnético terrestre desaparece. ¿Cuál es el origen del campo magnético de la Tierra? La estructura interna de la tierra está formada tres capas: la corteza, el manto y el núcleo, a su vez dividido en dos partes, el núcleo externo que es líquido y el núcleo interno sólido. El núcleo de la Tierra (conocido como NiFe) está compuesto por hierro, con 5-10% de níquel y trazas de otros elementos más ligeros. El núcleo interno sólido tiene un tamaño similar a la Luna y el núcleo externo Tiene un radio mayor que el planeta Marte. El campo magnético de la Tierra está generado por los movimientos convectivos del fluido del núcleo externo como el movimiento del agua caliente en una cacerola. Su velocidad promedio es de un milímetro por segundo y cuando el fluido corta las líneas de campo magnético genera un voltaje que refuerza el campo magnético original. Las diferentes zonas convectivas rotan en sentidos diferentes (horario y antihorario) produciendo campos magnéticos en direcciones opuestas. La dirección total del campo magnético terrestre es el sentido “dominante”. Como es muy proceso dinámico muy complicado, periódicamente las zonas “no dominantes” ganan a las “dominantes” y el campo magnético se invierte. La inversión de la polos del campo magnético terrestre “más reciente” ocurrió hace unos 780 mil años hacia el estado que ahora llamamos “normal”.

El artículo técnico es Philip W. Livermore, Rainer Hollerbach, and Andrew Jackson, «Electromagnetically driven westward drift and inner-core superrotation in Earth’s core,» PNAS, AOP Sep 16, 2013. Más información divulgativa en español en «El núcleo interno terrestre gira hacia el este y el externo hacia el oeste,» Europa Press, 17 Sep. 2013.

Carnaval Matemáticas: El artículo matemático con el abstract más corto «No.»

Casi es el abstract (resumen) más corto de un artículo de matemáticas, pero sin lugar a dudas es el abstract más brillante y más directo al grano. Harry Kasten escribió: «Se demuestra la afirmación del título del artículo.» Qué más puede decir un matemático. Por supuesto, si eres matemático y quieres leer el artículo completo, aquí tienes una copia gratis en PDF: Harry Kesten, «The critical probability of bond percolation on the square lattice equals 1/2,» Communications in Mathematical Physics 74: 41-59, 1980.

¿Se puede escribir un artículo con un abstract más corto? Obviamente, basta una sola palabra: «No.»

Lo que une el «amor cuántico» no lo separa una multitud

Una pareja de novios caminando entre una multitud tiene grandes problemas para no separarse. No tendrían ningún problema si fueran dos excitaciones cuánticas (como un par de fotones o de magnones) y la multitud fuera los átomos de un cristal que se comportase como un medio no lineal. Se publican dos artículos en Nature que lo demuestran de forma experimental. Fukuhara et al. han logrado propagar una pareja de magnones (las excitaciones cuánticas que propagan la energía en los imanes) y Firstenberg et al. una pareja de fotones; en ambos casos la interacción que liga los cuantos de la pareja es mediada por los átomos del medio. La pareja de cuantos se mueven al unísono y para controlar su movimiento basta con que una fuente externa actúe sobre uno de ellos, lo que tiene interesantes aplicaciones en el procesado cuántico de información y en su transferencia. Nos lo cuenta Sougato Bose, «Condensed-matter physics: Quantum togetherness,» Nature, AOP 25 Sep 2013, que se hace eco de los artículos técnicos Takeshi Fukuhara, Peter Schauß, Manuel Endres, Sebastian Hild, Marc Cheneau, Immanuel Bloch, Christian Gross, «Microscopic observation of magnon bound states and their dynamics,» Nature, AOP 25 Sep 2013, y Ofer Firstenberg, Thibault Peyronel, Qi-Yu Liang, Alexey V. Gorshkov, Mikhail D. Lukin, Vladan Vuletić, «Attractive photons in a quantum nonlinear médium,» Nature, AOP 25 Sep 2013.

No te puedes perder Naukas Bilbao 2013

El viernes 27 de septiembre a las 20:10 en el Paraninfo de la UPV/EHU, Bilbao, España, impartiré la charla «Lo siento, Planck, pero no me lo creo,» en la que hablaré del artículo XI de la Colaboración Planck que no se publicó en marzo de 2013 y que aún sigue sin ser publicado. Un artículo sobre la consistencia de los datos.

No te puedes perder Naukas Bilbao 2013. Un programa increíble, con charlas de lo más variado, que se iniciará a las 10:00 este viernes 27 de septiembre (la apertura de puertas del Paraninfo será a las 09:30; la entrada es libre y gratuita hasta completar el aforo). A las 10:10, Miguel Santander nos contará por qué «El futuro ya no es lo que era,» a las 10:20, Daniel Torregrosa nos hablará «De Jekyll y Hyde a Breaking Bad,» y así de forma sucesiva. A cada cual mejor. En Bilbao, en directo, en el centro del mundo… de la divulgación en español, el Paraninfo de la UPV/EHU.

Los que no podáis asistir en persona podréis disfrutar las charlas vía video streaming (ya pondré el enlace). Una semana más tarde, todas las charlas estarán disponibles online en diferido.

Pero un acontecimiento divulgativo como Naukas Bilbao 2013 hay que vivirlo en directo. Si puedes, no te lo pienses, hazlo. Y por cierto, volveré a llevar Txapela (y a tomar plátano).

La posible curvatura negativa del universo

Saber si el universo es plano (Ωk = 0) es imposible. Los experimentos sólo pueden poner un límite superior a su curvatura. El fondo cósmico de microondas (CMB) observado por el telescopio espacial Planck de la ESA nos ha permitido obtener un valor combinado Planck+WMAP9+ACT+SPT+BAO de Ωk = 0,0005 ± 0,0070 al 95% C.L. El universo parece plano, pero podría tener una pequeñísima curvatura, positiva o negativa. El CMB observado por Planck muestra varias anomalías a gran escala en el universo (para los multipolos acústicos con ℓ < 40, por encima de 3º de cielo) que no tienen explicación dentro del modelo cosmológico de consenso ΛCDM (que ajusta perfectamente los multipolos entre 50 < ℓ < 3000, por debajo de 2º de cielo). Una de las anomalías es una asimetría norte-sur con respecto al plano de la eclíptica (el plano del Sistema Solar). Andrew Liddle y Marina Cortês, ambos de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido, publican en Physical Review Letters una explicación de esta anomalía que asume que el universo es abierto y tiene una pequeñísima curvatura negativa. Los datos que Planck publicará en junio de 2014, que incluyen la polarización del CMB, confirmarán (o descartarán) la anomalía y estimarán la curvatura por debajo de los límites compatibles con la idea de Liddle y Cortês. Mientras tanto estos físicos disfrutarán de su momento de gloria. Muchos medios se han hecho eco de su trabajo, como Ron Cowen, «Universe may be curved, not flat,» Nature News, 20 Sep 2013; Marc Kamionkowski, «Is the Lopsided Universe an Open Universe?,» Viewpoint, Physics 6: 98, Sep 9, 2013; el artículo técnico es Andrew R. Liddle, Marina Cortês, «Cosmic Microwave Background Anomalies in an Open Universe,» Phys. Rev. Lett. 111: 111302, Sep 9, 2013.

Francis en Trending Ciencia: Asuntos de familia del Higgs

Mi segundo podcast de la segunda temporada de Trending Ciencia lo puedes escuchar siguiendo este enlace, trata sobre el Higgs y su familia. No, no se trata de prensa rosa sobre el matrimonio de Peter Higgs, futuro ganador del Premio Nobel de Física de 2013. Si el tema te interesa, este podcast no resolverá tus dudas.

Todas las partículas del modelo estándar vienen en familias. Hay tres familias de leptones y tres familias de quarks. Hay una familia de cuatro bosones electrodébiles (incluyendo entre ellos el fotón) y una familia de ocho gluones. ¿Por qué el bosón de Higgs tiene que estar más solo que la una? Muchos físicos téoricos han propuesto modelos que incluyen toda una familia de bosones de Higgs. El modelo estándar sólo ha encontrado un bosón, el de menor masa en la familia, pero nada impide que existen otros miembros de mayor masa. Permíteme recordar estas ideas.

Más información en, por ejemplo, P. M. Ferreira, Rui Santos, «2HDM benchmarking,» PDF, Jun 18, 2013, Simon Köhlmann (on behalf of ATLAS and CMS), «Searches for Higgs in 2HDM at the LHC,» Workshop on Higgs and Beyond, Tohoku University, Sendai, Japan, 5th–9th, Jun, 2013 [slides].

Francis en ¡Eureka!: Las mutaciones en el genoma de 4.623 tumores cancerígenos

El audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos de Onda Cero ya está disponible. Como siempre, una transcripción, algunas imágenes y algunos enlaces.

Una de las enfermedades que dan más miedo a todos los ciudadanos es el cáncer. ¿Los avances en genética pueden ayudar a su tratamiento? El cáncer no es una enfermedad única, sino un grupo de enfermedades que tienen un común la aparición de un tumor maligno. El cáncer es diferente en cada paciente y cada tumor requiere un tratamiento diferente. La medicina personalizada basada en los avances en la genética parece la única vía razonable para el tratamiento de esta enfermedad. Pero el camino no es fácil. Las células de los tumores presentan una gran plasticidad para adaptar su fenotipo y su genotipo al entorno en el que se encuentran. De hecho, un tumor está formado por diferentes poblaciones de células cancerosas con diferente capacidad para sobrevivir, proliferar, provocar metástasis y resistir a las terapias. Por ello muchos tratamientos atacan las células cancerosas de una población dentro de un tumor pero no afectan a otras células del mismo tumor, con lo que el cáncer vuelve a reaparecer tras el tratamiento. Esta capacidad de adaptación de las células tumorales está controlada por sus genes. Por ello son fundamentales los estudios genéticos de los tumores. Esta semana investigadores del grupo de Genómica Biomédica de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), en Barcelona, liderados por Núria López-Bigas, han publicado en la revista Nature Methods un estudio genético de todas las mutaciones en 4.623 tumores originados en trece órganos diferentes.

Recomiendo leer la noticia «Descifran el genoma de más de 4.000 tumores,» Agencia SINC, 16 Sep. 2013. El artículo técnico es Abel Gonzalez-Perez et al., «IntOGen-mutations identifies cancer drivers across tumor types,» Nature Methods, AOP 15 Sep. 2013 [Información suplementaria]. También recomiendo leer sobre genómica y cáncer, aprovechando que son open access, Corbin E. Meacham, Sean J. Morrison, «Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity,» Nature 501: 328–337, 19 Sep. 2013, y Rebecca A. Burrell, Nicholas McGranahan, Jiri Bartek, Charles Swanton, «The causes and consequences of genetic heterogeneity in cancer evolution,» Nature 501: 338–345, 19 Sep. 2013. Y ya que estamos, aunque es un tema colateral, también recomiendo leer «Escudriñan el funcionamiento interno del cáncer mediante la captura de imágenes de tumores en crecimiento,» Ciencia al Día, 19 Sep. 2013.

Otra vez el Dr. Wickramasinghe encuentra vida extraterrestre en la Tierra

Imagina que encuentras en algún lugar de la Tierra una diatomea, un fósil de una diatomita, un alga unicelular que vivió en el fondo de los lagos de agua dulce hace más de 70 millones de años. Imagina que la identificas como una diatomita del género Nitzschia sp. ¿Afirmarás en un artículo científico que has encontrado vida extraterrestre en la Tierra? Nalin Chandra Wickramasinghe, astrofísico británico de origen cingalés, lo hace todos los años varias veces y logra copar las noticias «científicas» de ciertos medios. Sus artículos se publican en «revistas» científicas de dudosa credibilidad, como el Journal of Cosmology (una página web con ISSN). Wickramasinghe encuentra sus diatomeas en meteoritos, en polvo de la estratosfera obtenido mediante globos sondas y en otros lugares exóticos. Su argumento es sencillo. Si no sé cómo ha llegado la diatomea a ese lugar en los últimos 70 millones de años, en lugar de tratar de investigarlo, afirmo con rotundidad que su origen es extraterrestre, como no, una prueba indiscutible de la panspermia. Por supuesto, Wickramasinghe lleva reclamando el Premio Nobel por su descubrimiento de vida extraterrestre en la Tierra desde hace varios años. ¡Qué tontos los de la Academia Sueca que no se lo han concedido aún! Tiene 75 años y acabará falleciendo sin recibirlo, craso error de la Academia Sueca, el descubridor del origen de la vida en la Tierra fallecerá sin el reconocimiento que todos le debemos. Menos mal que José Manuel Nieves, «Científicos británicos creen haber encontrado vida extraterrestre en la atmósfera,» Ciencia, ABC.es, 20 Sep 2013, le reconoce todo el mérito que merece. No tengo nada en contra de Nieves, pero sus artículos pseudocientíficos en ABC.es rayan lo histriónico, seguro que apunta al Carnaval de Iker Jiménez. Me apena mucho que Nieves no sea el único (RT Actualidad, NTN24, Quo, Europa Press, Discover, etc.). Me apena también que algunos críticos sean menos duros de lo que deberían y siembren cierta sombra de duda donde no hay ninguna (Bad Astronomer).

Por cierto, si algún despistado quiere leer el artículo original, para echar una risas, debe saber que es de acceso gratuito (open access): Milton Wainwright, Christopher E. Rose, Alexander J. Baker, Briston, K.J, N. Chandra Wickramasinghe, «Isolation of a Diatom Frustule Fragment from the Lower Stratosphere (22-27 km). Evidence for a Cosmic Origin,» Journal of Cosmology 22: 10183-10188, 2013. Por supuesto, las carcajadas son mayores cuando uno ojea otras joyas de la producción científica de Wickramasinghe. ¡Qué lo disfrutéis!

Perdona, estimado lector, porque en esta entrada me hago eco de la pseudociencia, pero ya lo hice en «La polémica del falso meteorito contaminado con diatomeas que apoya la hipótesis de la panspermia,» 13 marzo 2013, y supongo que no será la última vez que Wickramasinghe aparecerá en este blog. Lo siento mucho.

PS (21 Sep 2013): Recomiendo leer a Luis Alfonso Gámez, «¿Microbios alienígenas en la atmósfera terrestre? Más bien no,» Magonia, 21 Sep 2013.

PS (24 Sep 2013): Sobre cómo pudo haber llegado una diatomea a la baja estratosfera (huracanes, volcanes, etc.) recomiendo leer Richard Gordon, «Critique of a claimed discovery of a diatom from outer space,» Kurzweil, Sep 21, 2013 (en español en Prueba y Error).

Francis en Trending Ciencia: El Higgs invisible

Hoy se inicia la segunda temporada de Trending Ciencia. En este enlace puedes escuchar mi primer podcast sobre Física, que trata sobre el Higgs invisible. El 8 de octubre sabremos quién recibirá el Premio Nobel de Física de 2013. Bueno, en realidad ya lo sabemos, todas las apuestas apuntan a que lo recibirán el escocés Peter Higgs y el belga François Englert, que ya recibieron junto al CERN el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica de 2013. Por ello voy a dedicar mis primeros podcasts sobre Física para la nueva temporada de Trending Ciencia a hablar de diferentes aspectos de la física del bosón de Higgs.

Más información en Tommaso Dorigo, «Invisible Higgs Not Seen!,» AQDS, Sep 4, 2013; el artículo más reciente sobre la búsqueda del Higgs invisible es The CMS Collaboration, «Search for invisible Higgs decays in the VBF channel,» CMS PAS HIG-13-013, Aug 30, 2013. Más información técnica en las charlas de Monoranjan Guchait, «Looking for invisible Higgs signal at the LHC,» [pdf slides], y P. S. Bhupal Dev, «Invisible Higgs Decay to Light Sneutrinos,» [pdf slides], ambas en la 21st Int. Conf. on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions (SUSY13), ICTP, Trieste, 26-31st August, 2013.